【正文】 地控制聚合物分子量，使聚合物的分子量降低，對聚合速率影響不大。用量為0．2％～0．4％時，制備的丙烯酸酯乳液呈蘭色、粒度小，乳液的穩(wěn)定性好?！粢l(fā)劑 丙烯酸酯類乳液聚合體系中的引發(fā)劑多為過硫酸銨、過硫酸鉀及過硫酸鈉等水溶性過硫酸鹽，一 般用單體總量的0．2％～o．8％。乳化溫度一般控制在陰離子乳化劑的三相平衡點以上、非離子乳化劑的濁點以下，陰離子和非離子型乳化劑復配使用時三相平衡點和濁點都會有所偏離 ]，一般在4o～50C，乳化25rain以上可形成穩(wěn)定的預乳液。丙烯酸酯乳液聚合通常采用陰離子和非離子型乳化劑的復配體系，制得的產(chǎn)物兼有粒細、低泡和穩(wěn)定的特點，用量通常是單體總量的2％～4％。改性單體(帶有如環(huán)氧基等活性基團)的引入可賦予聚合物膜一些特殊的反應特性，常見的有(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯，N一羥甲基丙烯酰胺等。其中黏性單體貢獻黏附性和柔軟性，常見的有丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2一乙基己酯等?！魡误w丙烯酸酯聚合物通常是將幾種丙烯酸酯單體共聚形成的共聚物，單體組成決定著聚合物的物理、化學及機械性能。，為此必須保持聚合體系的PH值，以減少水解反應，常加入四硼酸鈉緩沖劑來穩(wěn)定酸度。聚合過程中的幾個特點予以說明:，主鏈是飽和的，基本上無支化和交聯(lián)的問題，故聚合轉化率可高達98%。該項目主要生產(chǎn)設備為聚合釜、過濾器、釜等大型設備以及各類機泵、各種儀表等。另外乳聚法ACM的干燥方式，不同公司也會選用不同方式，如美國氰特公司、日本瑞翁公司采用擠出干燥工藝，日本東亞油漆公司則為烘干產(chǎn)品。乳液聚合從水中分離出聚合物需要增加鹽析工序，因此需要添加鹽析劑，一般選用NaCl、CaCl2等鹽類，也可選用HCl、H2SO2等酸類，工業(yè)上常選用CaCl2作鹽析劑。一般選用陰離子或陰離子和非離子復合型乳化劑如十二烷基磺酸鈉；油溶性引發(fā)劑異丙苯過氧化氫，水溶性引發(fā)劑過硫酸鹽、過氧化氫和叔丁基過氧化氫等；選用叔十二烷基硫醇或二硫化烷基黃原酸酯做分子量調節(jié)劑等。　 該法是目前生產(chǎn)ACM主要方法，主要由于該工藝設備簡單，易于實施；另外一方面ACM目前主要用于高溫耐油密封制品，不要求有過高的低溫屈撓性能，如果期望低溫耐油性能，可以通過低溫耐油單體的分子內(nèi)增塑來實現(xiàn)。乳液聚合主要缺點有：聚合物以固體使用時，需要加破乳劑，會產(chǎn)生大量廢水，而且要洗滌、脫水、干燥； 工序多，生產(chǎn)成本比懸浮聚合高；產(chǎn)物中雜質含量較高。要降低低分子量可以無需改變聚合速而用加入鏈轉移劑來完成，但要大幅度提高分子量，只能通過降低引發(fā)劑濃度或反應溫度來實現(xiàn)從而降低聚合物反應速率來實現(xiàn)，而乳液聚合卻不同，它提供了一個提高聚合物分子量而不降低聚合速率的獨特方法。 對溶液、懸浮聚合，聚合反應速率和聚合物分子量之間存在明顯的倒數(shù)關系。乳液聚合與懸浮聚合的差別是：乳液聚合中，聚合反應粒子的粒徑小，~1μm，~2mm；乳液聚合中用水溶性引發(fā)劑，而懸浮聚合中則用油溶性引發(fā)劑；乳液聚合的產(chǎn)物是一種穩(wěn)定的分散液，懸浮聚合得到的產(chǎn)物則可快速從液相中析出。乳液聚合：單體被乳化劑以乳液狀態(tài)分散在水介質中的聚合反應稱為乳液聚合。此外，體系黏度低，便于操作，生產(chǎn)的微珠可以直接應用。在懸浮聚合時，通常使用能溶于單體而不溶于水的引發(fā)劑（油溶性引發(fā)劑）把引發(fā)劑預先溶在單體內(nèi)，聚合時就是在單體微珠內(nèi)進行聚合反應，多以懸浮聚合就是在單體微珠內(nèi)進行的本體聚合。這些缺點無不與使用溶劑有關。有時可以直接利用聚合物的溶液作為涂料來使用，這些都是溶液聚合的優(yōu)點。溶液聚合：溶液聚合是把單體溶解在適當?shù)娜軇┲羞M行聚合反應，這時聚合熱可借助溶劑的蒸發(fā)而排放，容積則可以從冷凝器回收，且溶劑起了稀釋劑的作用，所以溶液聚合體系的黏度較低，物料混合和傳熱都比較容易，凝膠現(xiàn)象不易出現(xiàn)，溫度容易控制。：：丙烯酸酯橡膠可以采用溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合三種基本工藝生產(chǎn)。鑒于此我們設計采用乳液聚合法，年產(chǎn)量1萬噸ACM的生產(chǎn)裝置、要求設計人員根據(jù)乳液聚合法生產(chǎn)ACM的最新國內(nèi)生產(chǎn)技術及工藝對1萬噸/年丙烯酸酯橡膠乳液聚合車間的工藝設計。目前ACM橡膠部件的主要用途如下：(1)各種密封墊、0型環(huán)等密封材科；(2)散熱器、加熱器等各種軟管；(3)點火線和一般電工用墊及導線護套：(4)火花塞蓋；(5)各種牯合劑、密封劑；（6)輥簡類；（7)汽車的防污染部件(成型品)； （8)傳輸帶和油罐襯里等。 ：在先進工業(yè)國家，ACM 已廣泛作為耐熱耐油的材料。使用實踐表明，丙烯酸酯橡膠制品在汽車上的應用，可明顯改善汽車的運行狀況，能有效地減少汽車故障的發(fā)生，同時也可減輕污染、保護環(huán)境和延長汽車壽命。國外從70年代起已開始將丙烯酸酯橡膠用于汽車工業(yè)，制造各種骨架封件、油冷器或加熱器墊片．O 型環(huán)、Y型油封及油盤和軸承密封件 同目前汽車工業(yè)中仍使用的丁腈橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠相比，在耐熱及耐油性能方面，丙烯酸酯橡膠優(yōu)于丁腈橡膠、硅橡膠和氯丁橡膠，稍次于氟橡膠；但丙烯酸酯橡膠加工時不需要二次硫化就可改進其使用性能，并能減少混練、硫化加工對橡膠輥筒及模具的腐蝕。不適合現(xiàn)代車輛提高遠行速度后的耐熱要求。傳統(tǒng)的汽車制件及密封墊片使用耐油、耐熱的合成橡膠，其典型產(chǎn)品為丁腈橡膠和氯丁橡膠。隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，未來35年內(nèi)將是我國ACM需求的高峰期。ACM制品用于生產(chǎn)數(shù)十種汽車配件。乳聚法合成ACM體系中，乳化體系和用量將影響聚合過程中的穩(wěn)定性、最終轉化率、分子量分布、生膠加工性能甚至硫化膠的物性，因此要加入許多助劑，如乳化劑、引發(fā)劑、分子量調節(jié)劑和凝聚劑等。 1．2．2生產(chǎn)方法： 乳液聚合是生產(chǎn)ACM的主要方法。 陜西理工學院課程設計目錄1項目簡介…………………………………………………………………4 項目設計依據(jù) ……………………………………………………………4 主要原料及物理性質 ……………………………………………4 生產(chǎn)方法 …………………………………………………………4……………………………………………4 市場前景分析 …………………………………………………41. 5 生產(chǎn)能力…………………………………………………………………5 技術方案及設備方案…………………………………………5 ……………………………………………………………5 ……………………………………………………………6…………………………………………6 ………………………………………………………6 ……………………………………………………62生產(chǎn)方法與工藝流程2. 1 生產(chǎn)方法 ……………………………………………………………8 原料選擇 ……………………………………………………………8 聚合機理 ……………………………………………………………8 實施方法 ……………………………………………………………8 操作過程 ……………………………………………………………82. 2 聚合工藝過程……………………………………………………………8 …………………………………………………………8…………………………………………………………9…………………………………………………………9 ……………………………………………………9 ……………………………………………………9 ………………………………………………… 10 所選物料物理性質…………………………………………………… …………………………………………………………10 工藝參數(shù)……………………………………………………………12 ……………………………………………………………12 ………………………………………………………12 主要工藝參數(shù)………………………………………………………13 ………………………………………………………13 主要設備控制方案 …………………………………………………14 反應器的溫度控制…………………………………………………14 反應器的壓力控制…………………………………………………14 反應器的壓力控制…………………………………………………14 泵的控制 …………………………………………………………143物料衡算及熱量衡算…………………………………………………………………15……………………………………………………… 所發(fā)生的聚合反應方程式………………………………………… 收集數(shù)據(jù)……………………………………………………………………………………………………………… 順流程設備進行計算…………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………4 設備工藝計算 反應聚合釜的設計……………………………………………………… ………………………………………………………… 釜體外形尺寸的設計………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… 單體乳化罐……………………………………………………………… 過濾器.…………………………………………………………… 工藝管口的設計……………………………………………………5 參考文獻1項目簡介： 項目名稱 ： 1萬噸/年